CN203313027U - 一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机，包括一端安装有皮带轮的转轴，其中，还包括第一端盖，第二端盖，固定有电磁线圈和引出线组件的电机定子，与转轴固定配合的电机转子以及与滚筒外筒安装位连接配合的固定脚，转轴的中部靠近皮带轮侧设置有轴阶，电机转子的内表面与轴阶相接触，第一端盖与转轴之间通过第一轴承支撑配合，第二端盖与转轴之间通过第二轴承支撑配合；电机定子上设置有铁芯，电机转子的对应位置设置有导磁环和永磁体，电机转子上设置有磁性圆盘，电机定子的对应位置设置有霍尔元件反馈组件。本实用新型具有结构简单，运行可靠，维护方便的优点。

Description

一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机

技术领域

本实用新型涉及洗衣机制造领域，尤其指一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机。

背景技术

我国全自动波轮洗衣机使用的电机主要有串激电机、交流感应(无刷)电机、直流无刷电机等。其中，串激电机已大量用于低、中档波轮洗衣机；交流感应(无刷)电机、直刷无流电机则用于高档波轮洗衣机。无刷直流的缩写是BLDC。

串激电机结构复杂，电机转子电流需要通过换向器和电刷来进行机械式换向，换向器和电刷间的滑动摩擦容易产生机械磨损、噪声、火花、和电磁干扰使得电机可靠性降低、寿命变短，虽然随着科学技术的发展和制造工艺的提高，改善了部分的电机的可靠性和寿命，但是串激电机工作不可靠、寿命短、维护困难、有火花、噪声大和电磁干扰等缺点还是一直存在。

目前，随着社会的发展，洗衣机电机不断向着高功率密度、节能、环保(低噪声)、智能化、舒适化网络化等方面发展。这也决定了无刷电机将会成为主流电机，尤其是直流无刷电机，由于具有结构可靠、效率高、噪声低等优点，将会受到越来越多的用户的青睐。而滚筒式洗衣机电机产品也正在向高性能、轻薄短小化、永磁化、无刷化、机电一体化、智能化和组合化发展。在中国“十一五”规划提出单位国内总产值能源消耗降低20%左右的目标的大背景下，为了使电机效率更高更节能，国家发展和改革委员会编制的中期能源节约规划中已经将永磁电机视为节能推广产品。

目前国内在全自动波轮洗衣机上使用的直流无刷电机都为二种，一种是由外电机转子直流无刷电机直接驱动洗衣机滚筒进行洗涤、脱水的，另一种是由内电机转子直流无刷电机通过皮带与不同直径的皮带轮进行减速后驱动洗衣机滚筒进行洗涤、脱水的。由于电机直接驱动洗衣机滚筒的方式需对洗衣机的动平衡进行从新设计和电机的驱动控制的复杂性，而一般都使用于高端的洗衣机。而通过皮带和皮带轮进行减速的内电机转子直流无刷电机的使用时，并不需要对波轮洗衣机的动平衡进行从新设计，直接在现有的波轮洗衣机上进行安装就行，该电机的驱动控制比直接驱动来的容易而被大量使用。

但是这种内电机转子直流无刷电机由于其输出扭矩小需通过大减速比方能满足洗衣机的扭矩需求，以致在脱水时电机需达到上万转方能满足脱水转速的要求。电机的高速运转带来的不良后果则是震动和噪声。其与洗衣机的高效率、高洗净、低噪声相违背。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供结构简单，运行可靠，维护方便，噪声小且能实现无极调速的一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机，包括一端安装有皮带轮的转轴，其中，还包括第一端盖，第二端盖，固定有电磁线圈和引出线组件的电机定子,与转轴固定配合的电机转子以及与滚筒外筒安装位连接配合的固定脚，转轴的中部靠近皮带轮侧设置有轴阶，电机转子的内表面与轴阶相接触，第一端盖与转轴之间通过第一轴承支撑配合,第二端盖与转轴之间通过第二轴承支撑配合；电机定子上设置有铁芯，电机转子的对应位置设置有导磁环和永磁体，电机转子上设置有磁性圆盘，电机定子的对应位置设置有霍尔元件反馈组件。

优化的技术措施还包括：

上述的电磁线圈和引出线组件与电机定子塑封固定而形成整体结构，电磁线圈由绕置于铁芯外的漆包线构成。

上述的电机定子的底部外圆开设有缺口，霍尔元件反馈组件卡嵌于该缺口内。

上述的磁性圆盘与霍尔元件反馈组件间隙配合，霍尔元件反馈组件通过感应磁性圆盘和电机转子上永磁体之间磁场变化，对电机进行调速。

上述的第一端盖为冲压而成的一体结构，该第一端盖内成型有轴承腔，第一轴承置于该轴承腔内，第一轴承的外圈与第一端盖相接触，而第一轴承的内圈与转轴的轴阶相接触。

上述的第二端盖与电机定子冲压固定，该第二端盖内成型有轴承腔，第二轴承置于该轴承腔内，第二轴承的外圈与第二端盖相接触。

上述的电机转子采用分离式结构，导磁环、永磁体以及转轴通过塑封过程与电机转子连接配合。

上述的电机转子上的永磁体与电机定子上的铁芯间隙配合。

上述的固定脚与电机定子拆卸配合。

本实用新型的一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机，采用霍尔元件反馈组件通过感应磁性圆盘和电机转子上永磁体之间磁场变化而实现对电机的无极调速，其克服现有电机定子在内，永磁体在外的电动机的缺点，无励磁损耗，具有更大的功率，更高的能源转换效率，更好的控制性能，且结构简单，运行可靠，维护方便；

本电动机采用电子反馈元件代替机械换向器以及电刷，实现无刷结构，克服了有刷电机的缺点，消除了电刷的滑动磨损，避免了电气接触火花，减少了无线电干扰，使电动机的可靠性更高，寿命更长；

由于本电动机采用了塑封型式，电机定子绝缘性高、防漏电，电动机耐腐蚀、耐潮湿、耐高温，可工作于高真空、不良介质环境；由于电机转子采用高性能永磁性材料，电动机电机转子的体积减小，并改进了电动机的动态响应，电机转子惯性小，具有更快的响应速度，能够获得更高的转矩惯量比。

附图说明

图1是本实用新型实施例的剖视结构示意图；

图2是图1中电机定子的剖视结构示意图；

图3是图1中电机定子的俯视示意图；

图4是图1中电机转子的剖视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图4所示为本实用新型的结构示意图，

其中的附图标记为：

皮带轮1、转轴2、轴阶21、电机转子3、第一轴承4、第一端盖5、电磁线圈6、铁芯7、导磁环8、永磁体9、电机定子10、固定脚11、第二端盖12、引出线组件13、霍尔元件反馈组件14、第二轴承15、磁性圆盘16。

如图1至图4所示，

本实用新型的一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机，包括一端安装有皮带轮1的转轴2，其中，还包括第一端盖5，第二端盖12，固定有电磁线圈6和引出线组件13的电机定子10,与转轴2固定配合的电机转子3以及与滚筒外筒安装位连接配合的固定脚11，转轴2的中部靠近皮带轮1侧设置有轴阶21，电机转子3的内表面与轴阶21相接触，第一端盖5与转轴2之间通过第一轴承4支撑配合,第二端盖12与转轴2之间通过第二轴承15支撑配合；电机定子10上设置有铁芯7，电机转子3的对应位置设置有导磁环8和永磁体9，电机转子3上设置有磁性圆盘16，电机定子10的对应位置设置有霍尔元件反馈组件14。

实施例中，电磁线圈6和引出线组件13与电机定子10塑封固定而形成整体结构，电磁线圈6由绕置于铁芯7外的漆包线构成。

实施例中，电机定子10的底部外圆开设有缺口，霍尔元件反馈组件14卡嵌于该缺口内。

实施例中，磁性圆盘16与霍尔元件反馈组件14间隙配合，霍尔元件反馈组件14通过感应磁性圆盘16和电机转子3上永磁体9之间磁场变化，对电机进行调速。

实施例中，第一端盖5为冲压而成的一体结构，该第一端盖5内成型有轴承腔，第一轴承4置于该轴承腔内，第一轴承4的外圈与第一端盖5相接触，而第一轴承4的内圈与转轴2的轴阶21相接触。

实施例中，第二端盖12与电机定子10冲压固定，该第二端盖12内成型有轴承腔，第二轴承15置于该轴承腔内，第二轴承15的外圈与第二端盖12相接触。

实施例中，电机转子3采用分离式结构，导磁环8、永磁体9以及转轴2通过塑封过程与电机转子3连接配合。

实施例中，电机转子3上的永磁体9与电机定子10上的铁芯7间隙配合；两者间隙配合，使电机转子3与电机定子10之间不直接接触，降低了电机噪音，也减小了摩擦损失。

实施例中，固定脚11与电机定子10拆卸配合；可根据不同的电机安装定位尺寸选择不同的固定脚型式，增加了电机适用性和通用性，减少了产品的再开发成本。

如图1所示，

霍尔元件反馈组件12通过电机定子10底部缺口卡嵌在电机上，简化了霍尔元件反馈组件14的安装拆卸，便于霍尔元件反馈组件14的位置调整和选用，霍尔元件反馈组件14与固定于转轴2上的磁性圆盘16间隙配合，霍尔元件反馈组件14通过感应磁性圆盘16和电机转子3上永磁体9之间磁场变化，现实对电机的无极调速；同时霍尔元件反馈组件14没有与电机定子10直接接触，防止电机定子10上电磁线圈6的温度传递到霍尔元件反馈组件14上，提高了霍尔元件反馈组件14的使用寿命，也提高了电机运行的可靠性。

本电动机采用电子反馈元件代替机械换向器以及电刷，实现无刷结构，克服了有刷电机的缺点，消除了电刷的滑动磨损，避免了电气接触火花，减少了无线电干扰，使电动机的可靠性更高，寿命更长。

第一端盖5与电机定子10固定配合，第一端盖5的外周嵌置于电机定子10上，第一端盖5内成型有轴承腔，第一轴承4置于该轴承腔内，第一轴承4的外圈与轴承腔支撑配合，第一轴承4的内圈与转轴2支撑配合。

第二端盖12冲压固定于电机定子10上，同时，第二端盖12对霍尔元件反馈组件14起到了定位压紧作用，采用冲压固定方式代替传统的螺栓固定方式，使电机的结构更加紧凑，优化了电机结构，使制造工艺更为简单，降低了制造成本；第二端盖12内成型有轴承腔，第二轴承15置于该轴承腔内，第二轴承15的外圈与第二端盖12的轴承腔相支撑配合，第二轴承15的内圈与转轴2的轴阶21的一端支撑配合，轴阶21的另一端与电机转子3的内壁支撑配合。

转轴2作为电机的输出轴，通过其一端固定的皮带轮1经过三角皮带带动大皮带轮转动从而输出动力，带动洗衣机的波轮转动。

如图2、图3所示，漆包线在铁芯7绕制成电磁线圈6，电磁线圈6和引出线组件13分别与电机定子10塑封固定而形成整体结构，引出线组件13用于连接为电机提供电源的电线，采用塑封结构是电机定子10外形美观，体积小巧，机身长度和重量比有刷金属外壳电机减小20%左右；采用塑封结构使电机具有更好的绝缘性，防止漏电；此外塑封结构还具有耐腐蚀、耐潮湿、耐高温、散热性好的优点。

如图4所示，电机转子3采用分离式结构，导磁环8、永磁体9以及转轴2通过塑封过程与电机转子3连接配合，有效的加强了电机转子3的径向强度，增加了电机转子3的可靠性。

本实用新型的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本实用新型的范围。

Claims (9)

1.一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机，包括一端安装有皮带轮(1)的转轴(2)，其特征是：还包括第一端盖(5)，第二端盖(12)，固定有电磁线圈(6)和引出线组件(13)的电机定子(10),与转轴(2)固定配合的电机转子(3)以及与滚筒外筒安装位连接配合的固定脚(11)，所述的转轴(2)的中部靠近皮带轮(1)侧设置有轴阶(21)，所述的电机转子(3)的内表面与轴阶(21)相接触，所述的第一端盖(5)与转轴(2)之间通过第一轴承(4)支撑配合,所述的第二端盖(12)与转轴(2)之间通过第二轴承(15)支撑配合；所述的电机定子(10)上设置有铁芯(7)，所述的电机转子(3)的对应位置设置有导磁环(8)和永磁体(9)，所述的电机转子(3)上设置有磁性圆盘(16)，所述的电机定子(10)的对应位置设置有霍尔元件反馈组件(14)。

2.根据权利要求1所述的一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机，其特征是：所述的电磁线圈(6)和引出线组件(13)与电机定子(10)塑封固定而形成整体结构，所述的电磁线圈(6)由绕置于铁芯(7)外的漆包线构成。

3.根据权利要求2所述的一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机，其特征是：所述的电机定子(10)的底部外圆开设有缺口，所述的霍尔元件反馈组件(14)卡嵌于该缺口内。

4.根据权利要求3所述的一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机，其特征是：所述的磁性圆盘(16)与霍尔元件反馈组件(14)间隙配合，所述的霍尔元件反馈组件(14)通过感应磁性圆盘(16)和电机转子(3)上永磁体(9)之间磁场变化，对电机进行调速。

5.根据权利要求4所述的一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机，其特征是：所述的第一端盖(5)为冲压而成的一体结构，该第一端盖(5)内成型有轴承腔，所述的第一轴承(4)置于该轴承腔内，所述的第一轴承(4)的外圈与第一端盖(5)相接触，而第一轴承(4)的内圈与转轴(2)的轴阶(21)相接触。

6.根据权利要求5所述的一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机，其特征是：所述的第二端盖(12)与电机定子(10)冲压固定，该第二端盖(12)内成型有轴承腔，所述的第二轴承(15)置于该轴承腔内，所述的第二轴承(15)的外圈与第二端盖(12)相接触。

7.根据权利要求6所述的一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机，其特征是：所述的电机转子(3)采用分离式结构，所述的导磁环(8)、永磁体(9)以及转轴(2)通过塑封过程与电机转子(3)连接配合。

8.根据权利要求7所述的一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机，其特征是：所述的电机转子(3)上的永磁体(9)与电机定子(10)上的铁芯(7)间隙配合。

9.根据权利要求8所述的一种波轮洗衣机用外电机转子无刷直流电动机，其特征是：所述的固定脚(11)与电机定子(10)拆卸配合。

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